JP4341676B2

JP4341676B2 - Capacitor

Info

Publication number: JP4341676B2
Application number: JP2006528963A
Authority: JP
Inventors: 勝政三木; 達雄藤井; 勇治御堂; 涼木村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2025-07-07
Also published as: US20080024955A1; WO2006008973A1; CN1998056A; US7443655B2; EP1768138A4; JPWO2006008973A1; EP1768138A1

Description

本発明は、高周波特性に優れたコンデンサに関する。 The present invention relates to a capacitor excellent in high frequency characteristics.

近年、電子機器の高機能化に伴い、これに用いられる電子部品にも高周波領域に対応できる性能要求が強くなっている。例えば、高周波回路におけるバイパスコンデンサやデカップリングコンデンサとして用いるコンデンサには共振周波数の高周波化と大容量化とが不可欠である。そして、共振周波数を高周波化するためにはコンデンサの等価直列インダクタンスを低減すること（低ＥＳＬ化）が不可欠である。特に、高性能化が著しいＣＰＵ用途に用いられるデカップリングコンデンサは、より多くの電力を即座に供給できる性能が要求される。このように高速動作に対応するためにはコンデンサの低ＥＳＬ化が重要な要素である。 In recent years, along with the enhancement of functions of electronic devices, performance requirements that can cope with the high-frequency region are also increasing for the electronic components used therefor. For example, for a capacitor used as a bypass capacitor or a decoupling capacitor in a high frequency circuit, it is essential to increase the resonance frequency and increase the capacity. In order to increase the resonance frequency, it is essential to reduce the equivalent series inductance of the capacitor (lower ESL). In particular, a decoupling capacitor used for a CPU application whose performance has been remarkably improved is required to have a performance capable of immediately supplying more power. In order to cope with such a high-speed operation, a low ESL of the capacitor is an important factor.

高周波特性に優れた従来のコンデンサは、例えば特開２００２−２９９１５２号公報に開示されている。このセラミックコンデンサの両端にはプラスの電極端子とマイナスの電極端子とが交互に配列されている。これにより低ＥＳＬ化されている。またさらに、それぞれの電極端子をマトリックス状に交互に配列することによりインダクタンスを低減させてＥＳＬを減少させた積層セラミックコンデンサも知られている。このようなコンデンサは例えば特開２００１−１８９２３４号公報に開示されている。これらのコンデンサでは、コンデンサに流れる電流によって誘起される磁界を相殺させるように電極構造が工夫されている。また電極の電流経路長を短くしている。これらの相乗効果によって低ＥＳＬ化が実現している。 A conventional capacitor having excellent high frequency characteristics is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-299152. Positive electrode terminals and negative electrode terminals are alternately arranged on both ends of the ceramic capacitor. This reduces the ESL. Furthermore, a multilayer ceramic capacitor is also known in which each electrode terminal is alternately arranged in a matrix to reduce inductance and reduce ESL. Such a capacitor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-189234. In these capacitors, the electrode structure is devised so as to cancel the magnetic field induced by the current flowing through the capacitor. In addition, the current path length of the electrode is shortened. These synergistic effects realize low ESL.

しかしながら、このようなコンデンサの構成では、内部電極形状と端子電極の構成とが複雑であることから容量が小さくなるとともに、生産性が低下する。 However, in such a capacitor configuration, the internal electrode shape and the terminal electrode configuration are complicated, so that the capacity is reduced and the productivity is reduced.

本発明のコンデンサは第１のコンデンサ素子と、この第１のコンデンサ素子に積層された第２のコンデンサ素子とを有する。第１のコンデンサ素子は、弁金属シート体と誘電体被膜と固体電解質層と集電体層と第１のスルホール電極とを有する。弁金属シート体の片面には多孔質層が設けられ、誘電体被膜は多孔質層上に形成されている。固体電解質層は誘電体被膜上に形成され、集電体層は固体電解質層上に形成されている。第１のスルホール電極は集電体層と導通し弁金属シート体と絶縁され、弁金属シート体を貫通している。第２のコンデンサ素子は、誘電体層と第１電極と第２電極と複数の第２のスルホール電極と第２電極の複数の取り出し部とを有する。第１電極と第２電極とは誘電体層を介して互いに絶縁されて設けられ、第１電極は第１のスルホール電極と電気的に接続され、第２電極は弁金属シート体と電気的に接続されている。第２のスルホール電極は誘電体層を貫通して設けられ、第１電極と接続されるとともに、第２電極と絶縁されている。第２電極の取り出し部は誘電体層から表出している。そして第２のスルホール電極と取り出し部とが交互に配置されている。このコンデンサでは、静電容量の大きな第１のコンデンサ素子と低ＥＳＬ特性を有する第２のコンデンサ素子とが複合している。そのため大容量を確保しつつ低ＥＳＬであるコンデンサが得られる。 The capacitor of the present invention includes a first capacitor element and a second capacitor element laminated on the first capacitor element. The first capacitor element includes a valve metal sheet body, a dielectric coating, a solid electrolyte layer, a current collector layer, and a first through-hole electrode. A porous layer is provided on one side of the valve metal sheet body, and the dielectric coating is formed on the porous layer. The solid electrolyte layer is formed on the dielectric coating, and the current collector layer is formed on the solid electrolyte layer. The first through-hole electrode is electrically connected to the current collector layer, insulated from the valve metal sheet body, and penetrates the valve metal sheet body. The second capacitor element includes a dielectric layer, a first electrode, a second electrode, a plurality of second through-hole electrodes, and a plurality of extraction portions of the second electrode. The first electrode and the second electrode are provided to be insulated from each other through a dielectric layer, the first electrode is electrically connected to the first through-hole electrode, and the second electrode is electrically connected to the valve metal sheet body. It is connected. The second through-hole electrode is provided through the dielectric layer, is connected to the first electrode, and is insulated from the second electrode. The extraction part of the second electrode is exposed from the dielectric layer. The second through-hole electrodes and the take-out portions are alternately arranged. In this capacitor, a first capacitor element having a large capacitance and a second capacitor element having a low ESL characteristic are combined. Therefore, a capacitor having a low ESL while securing a large capacity can be obtained.

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるコンデンサの外観斜視図である。図２Ａは図１のＡ−Ａ線における断面構造図、図２Ｂは図２Ａの要部拡大図である。図２Ｃは本実施の形態における他の例のコンデンサの上面部分を示す要部拡大図である。また図３Ａは本実施の形態における別の例のコンデンサの断面構造図、図３Ｂはさらに別の例のコンデンサの断面構造図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is an external perspective view of a capacitor according to Embodiment 1 of the present invention. 2A is a sectional structural view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 2B is an enlarged view of a main part of FIG. 2A. FIG. 2C is an enlarged view of a main part showing an upper surface portion of another example of the capacitor in the present embodiment. 3A is a cross-sectional structure diagram of another example of the capacitor in the present embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional structure diagram of another example of the capacitor.

図１、図２Ａ、図２Ｂにおいて、弁金属シート体（以下、シート）１は第1面１Ａ側に、微細孔が多数形成された多孔質層６を有し、多孔質層６の表面には誘電体被膜３１が形成されている。これらは、例えばアルミニウム（Ａｌ）を薬液処理と熱酸化処理とを施すことによって形成される。シート１としてはＡｌのほかにタンタル（Ｔａ）やニオブ（Ｎｂ）が静電容量の観点から好ましい。 1, 2 A, and 2 B, a valve metal sheet body (hereinafter referred to as a sheet) 1 has a porous layer 6 in which a large number of micropores are formed on the first surface 1 A side. A dielectric coating 31 is formed. These are formed, for example, by subjecting aluminum (Al) to chemical treatment and thermal oxidation treatment. As the sheet 1, in addition to Al, tantalum (Ta) and niobium (Nb) are preferable from the viewpoint of capacitance.

誘電体被膜３１の表面には固体電解質層３２が形成されている。なお図２Ａでは固体電解質層３２は図示していない。固体電解質層３２の表面には集電体層７が形成されている。集電体層７はカーボン層３３とその上に形成された銀（Ａｇ）ペーストなどからなる陰極電極層９から構成されている。固体電解質層３２はポリピロールやポリチオフェン等の導電性高分子の重合法によって形成することができる。カーボン層３３は固体電解質層３２と陰極電極層９との界面抵抗を下げるために用いられる。 A solid electrolyte layer 32 is formed on the surface of the dielectric coating 31. In FIG. 2A, the solid electrolyte layer 32 is not shown. A current collector layer 7 is formed on the surface of the solid electrolyte layer 32. The current collector layer 7 is composed of a carbon layer 33 and a cathode electrode layer 9 made of silver (Ag) paste or the like formed thereon. The solid electrolyte layer 32 can be formed by a polymerization method of a conductive polymer such as polypyrrole or polythiophene. The carbon layer 33 is used to reduce the interface resistance between the solid electrolyte layer 32 and the cathode electrode layer 9.

さらに、シート１には、シート１を第1面１Ａ側から第1面１Ａと対向する第２面１Ｂ側に貫通する第１のスルホール電極２が形成されている。スルホール電極２と陰極電極層９とは電気的に導通している。スルホール電極２の内壁とシート１の第2面側の大部分とには絶縁膜３が形成されており、絶縁膜３はスルホール電極２とシート１とを絶縁している。また、シート１の第１面１Ａ側の外周部に形成された陽陰極分離部８は、固体電解質層３２と集電体層７とが端部においてシート１と導通することを防止して、コンデンサの信頼性を高めている。 Further, the sheet 1 is formed with a first through-hole electrode 2 that penetrates the sheet 1 from the first surface 1A side to the second surface 1B side facing the first surface 1A. The through-hole electrode 2 and the cathode electrode layer 9 are electrically connected. An insulating film 3 is formed on the inner wall of the through-hole electrode 2 and most of the second surface side of the sheet 1, and the insulating film 3 insulates the through-hole electrode 2 and the sheet 1. Further, the cathode separation part 8 formed on the outer peripheral part on the first surface 1A side of the sheet 1 prevents the solid electrolyte layer 32 and the current collector layer 7 from being electrically connected to the sheet 1 at the end part, Improves the reliability of capacitors.

陰極電極層９の上に貼り合わされた補強板１０は全体の機械的強度を高めている。なお、陽陰極分離部８と補強板１０とは必要に応じて設ければよく必須の構成ではない。 The reinforcing plate 10 bonded on the cathode electrode layer 9 increases the overall mechanical strength. Note that the anode / cathode separator 8 and the reinforcing plate 10 may be provided as necessary, and are not essential.

シート１の第２面１Ｂ側のスルホール電極２の表出面には陰極端子４が形成されている。シート１の第２面１Ｂ上に形成された絶縁膜３の一部には開口部が設けられ、この開口部にシート１と導通する陽極端子５が設けられている。なお、端子４、５は必ずしも必要ではないが、端子４、５を設けることにより接続の信頼性が高まる。以上のような構成により第１のコンデンサ素子４１が形成されている。 A cathode terminal 4 is formed on the exposed surface of the through-hole electrode 2 on the second surface 1B side of the sheet 1. An opening is provided in a part of the insulating film 3 formed on the second surface 1B of the sheet 1, and an anode terminal 5 that is electrically connected to the sheet 1 is provided in the opening. The terminals 4 and 5 are not necessarily required, but the reliability of connection is enhanced by providing the terminals 4 and 5. The first capacitor element 41 is formed by the configuration as described above.

次に、第２のコンデンサ素子４２の構成について説明する。コンデンサ素子４２はコンデンサ素子４１を構成しているシート１の第２面１Ｂ側に設けられている。まず、薄膜プロセスなどを用いて銅（Ｃｕ）などの導電性に優れた金属からなる下部電極１４をコンデンサ素子４１の陰極端子４に接続するように設ける。次に下部電極１４の上にスパッタなどの方法によりチタン酸バリウムなどの誘電体材料薄膜からなる誘電体層１６として設ける。そして、誘電体層１６の上にコンデンサ素子４１の陽極端子５と接続するように上部電極１５を設ける。このように、下部電極１４と誘電体層１６と上部電極１５とが積層されている。なお端子４、５が設けられていない場合には、下部電極１４はスルホール電極２に、上部電極１５はシート１に直結される。すなわち、第１電極である下部電極１４と第２電極である上部電極１５とは、誘電体層１６を介して互いに絶縁されて設けられ、下部電極１４はスルホール電極２に、上部電極１５はシート１にそれぞれ電気的に接続されている。 Next, the configuration of the second capacitor element 42 will be described. The capacitor element 42 is provided on the second surface 1 B side of the sheet 1 constituting the capacitor element 41. First, the lower electrode 14 made of a metal having excellent conductivity such as copper (Cu) is provided so as to be connected to the cathode terminal 4 of the capacitor element 41 using a thin film process or the like. Next, a dielectric layer 16 made of a dielectric material thin film such as barium titanate is provided on the lower electrode 14 by a method such as sputtering. Then, the upper electrode 15 is provided on the dielectric layer 16 so as to be connected to the anode terminal 5 of the capacitor element 41. Thus, the lower electrode 14, the dielectric layer 16, and the upper electrode 15 are laminated. When the terminals 4 and 5 are not provided, the lower electrode 14 is directly connected to the through-hole electrode 2 and the upper electrode 15 is directly connected to the sheet 1. That is, the lower electrode 14 as the first electrode and the upper electrode 15 as the second electrode are provided to be insulated from each other via the dielectric layer 16, the lower electrode 14 being the through hole electrode 2, and the upper electrode 15 being the sheet 1 are electrically connected to each other.

誘電体層１６と上部電極１５の一部とにはスルホールが形成され、このスルホールには下部電極１４と接続された第２のスルホール電極１８が設けられている。スルホールの内壁に設けられた絶縁部１７はスルホール電極１８と上部電極１５とを電気的に絶縁している。すなわち、スルホール電極１８は誘電体層１６を貫通して設けられ、下部電極１４と接続されるとともに、上部電極１５と絶縁されている。必要に応じて、スルホール電極１８の上には外表面２１Ａに表出し、スルホール電極１８に接続された第１の端子電極２０が設けられる。また上部電極１５の上には外表面２１Ａに表出し、上部電極１５からの取り出し部で接続された第２の端子電極１９が設けられる。以上のようにしてコンデンサ素子４２が構成されている。 A through hole is formed in the dielectric layer 16 and a part of the upper electrode 15, and a second through hole electrode 18 connected to the lower electrode 14 is provided in the through hole. The insulating portion 17 provided on the inner wall of the through hole electrically insulates the through hole electrode 18 and the upper electrode 15. That is, the through-hole electrode 18 is provided through the dielectric layer 16, is connected to the lower electrode 14, and is insulated from the upper electrode 15. If necessary, a first terminal electrode 20 exposed on the outer surface 21A and connected to the through-hole electrode 18 is provided on the through-hole electrode 18. On the upper electrode 15, a second terminal electrode 19 is provided which is exposed on the outer surface 21 A and connected by a take-out portion from the upper electrode 15. The capacitor element 42 is configured as described above.

コンデンサ素子４２の特徴は絶縁保護層２１の外表面２１Ａに表出した上部電極１５の電極取り出し部と、下部電極１４からに接続されたスルホール電極１８からの電極取り出し部との配置にある。図１ではこの電極取り出し部がそれぞれ端子電極１９、２０に相当する。端子電極１９、２０は図１に示すように、それぞれが交互の位置関係になるように複数設けられている。端子電極１９、２０を設けない場合にはスルホール電極１８を外表面２１Aに表出させ、端子電極１９に相当する位置に上部電極１５と一体の凸部を設けてもよい。このような構成とすることによりコンデンサ素子４２のＥＳＬは非常に低くなる。 The capacitor element 42 is characterized by the arrangement of an electrode extraction portion of the upper electrode 15 exposed on the outer surface 21A of the insulating protective layer 21 and an electrode extraction portion from the through-hole electrode 18 connected to the lower electrode 14. In FIG. 1, the electrode take-out portions correspond to the terminal electrodes 19 and 20, respectively. As shown in FIG. 1, a plurality of terminal electrodes 19 and 20 are provided so that each has an alternate positional relationship. When the terminal electrodes 19 and 20 are not provided, the through hole electrode 18 may be exposed on the outer surface 21A, and a convex portion integral with the upper electrode 15 may be provided at a position corresponding to the terminal electrode 19. With this configuration, the ESL of the capacitor element 42 becomes very low.

コンデンサ素子４１，４２を有し、上記のような構成を有するコンデンサは、例えばＭＰＵなどのデカップリングコンデンサとして用いることができる。このような用途において、ＭＰＵの急峻な電圧変化に対して初期段階に重要な役割を果たす電源供給能力はＥＳＬ特性によって決定される。 The capacitor having the capacitor elements 41 and 42 and having the above-described configuration can be used as a decoupling capacitor such as an MPU. In such an application, the power supply capability that plays an important role in the initial stage with respect to a rapid voltage change of the MPU is determined by the ESL characteristic.

この初期段階に必要な電源供給の役割を担うコンデンサには低ＥＳＬ特性が要求され、それに必要な静電容量は５０ｎＦ程度である。従って、本実施の形態におけるコンデンサ素子４２の電流経路長をできる限り短くする必要がある。また端子電極１９、２０の配置を工夫することにより低ＥＳＬ特性を最優先に設計する必要がある。前述のようなコンデンサ素子４２の構成によりこれらの条件が満足され、コンデンサ素子４２の静電容量を５０ｎＦ程度以上に設計することにより、初期段階に必要な電源供給が可能となる。 The capacitor that plays the role of supplying power necessary for this initial stage is required to have low ESL characteristics, and the required capacitance is about 50 nF. Therefore, it is necessary to make the current path length of the capacitor element 42 in the present embodiment as short as possible. Moreover, it is necessary to design the low ESL characteristic with the highest priority by devising the arrangement of the terminal electrodes 19 and 20. These conditions are satisfied by the configuration of the capacitor element 42 as described above, and the power supply necessary for the initial stage can be supplied by designing the capacitance of the capacitor element 42 to be about 50 nF or more.

一方、次の段階の電源供給には大きな静電容量が必要とされる。この要求に対しては、コンデンサ素子４１が多くの電荷を供給する。そのため、コンデンサ素子４１には低等価直列抵抗（低ＥＳＲ）特性で、かつ大容量のコンデンサが必要となる。コンデンサ素子４１は固体電解コンデンサであるので、このような大容量用途に最適である。 On the other hand, a large capacitance is required for power supply in the next stage. In response to this requirement, the capacitor element 41 supplies a large amount of charge. Therefore, the capacitor element 41 requires a capacitor with low equivalent series resistance (low ESR) characteristics and a large capacity. Since the capacitor element 41 is a solid electrolytic capacitor, it is optimal for such a large capacity application.

以上のように、本実施の形態におけるコンデンサではコンデンサ素子４１が大きな静電容量を有し、コンデンサ素子４２が低ＥＳＬ特性を有する。このように機能を分担させることにより、静電容量を犠牲にすることなく大容量でかつ低ＥＳＬ特性を有するコンデンサが効率よく得られる。さらに、このような構成とすることにより、非常に薄型の高周波用のコンデンサが得られる。なお、コンデンサ素子４２を、前述のように薄膜形成法により誘電体層１６や電極１４，１５を形成した薄膜コンデンサとすることが好ましい。これにより、端子電極１９と端子電極２０とのピッチを、微細なピッチ寸法で高精度に実現することができる。 As described above, in the capacitor according to the present embodiment, the capacitor element 41 has a large capacitance, and the capacitor element 42 has a low ESL characteristic. By sharing the functions in this way, a capacitor having a large capacity and low ESL characteristics can be efficiently obtained without sacrificing the capacitance. Furthermore, with such a configuration, a very thin high-frequency capacitor can be obtained. The capacitor element 42 is preferably a thin film capacitor in which the dielectric layer 16 and the electrodes 14 and 15 are formed by the thin film formation method as described above. Thereby, the pitch between the terminal electrode 19 and the terminal electrode 20 can be realized with a fine pitch dimension with high accuracy.

なお以上の説明では、コンデンサ素子４１の上に薄膜プロセスを用いて直接成膜することによりコンデンサ素子４２を形成している。これ以外に、コンデンサ素子４２と同じ機能を有するコンデンサを別に作製し、コンデンサ素子４１の上に積層配置して形成してもよい。その場合、陰極端子４と下部電極１４、陽極端子５と上部電極１５のそれぞれの組み合わせをＡｇ、Ｃｕペーストあるいは異方性導電ペーストによって電気的に接続する。またそのとき、接着剤などでコンデンサ素子４１とコンデンサ素子４２とを接合することによって信頼性が高まる。このようにして作製する場合、それぞれ別々に作製されたコンデンサ素子を最後に積層接合するので、最終製品の歩留まりが高まる。 In the above description, the capacitor element 42 is formed by directly forming a film on the capacitor element 41 using a thin film process. In addition to this, a capacitor having the same function as the capacitor element 42 may be separately manufactured and laminated on the capacitor element 41. In that case, the respective combinations of the cathode terminal 4 and the lower electrode 14 and the anode terminal 5 and the upper electrode 15 are electrically connected by Ag, Cu paste or anisotropic conductive paste. At that time, the reliability is enhanced by bonding the capacitor element 41 and the capacitor element 42 with an adhesive or the like. In the case of manufacturing in this way, since capacitor elements manufactured separately are finally laminated and joined, the yield of the final product is increased.

なお、コンデンサ素子４２を有機フィルムコンデンサで構成すれば、耐応力性に優れたコンデンサが得られる。コンデンサ素子４２をセラミックコンデンサで構成すれば、低ＥＳＲ特性と低ＥＳＬ特性とを有するコンデンサが得られる。コンデンサ素子４２を固体電解コンデンサで構成すれば、コンデンサ素子４２をコンデンサ素子４１と同様のプロセスで作製できることが可能となり、生産性に優れた大容量のコンデンサが得られる。 If the capacitor element 42 is composed of an organic film capacitor, a capacitor having excellent stress resistance can be obtained. If the capacitor element 42 is formed of a ceramic capacitor, a capacitor having low ESR characteristics and low ESL characteristics can be obtained. If the capacitor element 42 is formed of a solid electrolytic capacitor, the capacitor element 42 can be manufactured by the same process as the capacitor element 41, and a large-capacity capacitor having excellent productivity can be obtained.

また図２Ｃに示すように、端子電極１９、２０の上に接続バンプ３６を設けることが好ましい。端子電極１９、２０を設けていない場合には、スルホール電極１８上と上部電極１５の取り出し部上とに接続バンプ３６を設けてもよい。これにより直接、半導体デバイスとコンデンサ素子４２とを最短の距離で接続することが可能となり、高周波域における電源供給の性能が高まる。また、コンデンサ素子４２の端子電極１９、２０間の距離をコンデンサ素子４１の陽極端子５と陰極端子４との距離よりも小さくすることにより低ＥＳＬ特性に優れたコンデンサが得られる。 Further, as shown in FIG. 2C, it is preferable to provide connection bumps 36 on the terminal electrodes 19 and 20. When the terminal electrodes 19 and 20 are not provided, the connection bumps 36 may be provided on the through-hole electrode 18 and on the extraction portion of the upper electrode 15. As a result, the semiconductor device and the capacitor element 42 can be directly connected with the shortest distance, and the power supply performance in the high frequency region is enhanced. Further, by making the distance between the terminal electrodes 19 and 20 of the capacitor element 42 smaller than the distance between the anode terminal 5 and the cathode terminal 4 of the capacitor element 41, a capacitor having excellent low ESL characteristics can be obtained.

また、陰極端子４と下部電極１４とをはんだで接続するとともに、陽極端子５と上部電極１５とをはんだで接続することにより実装性と信頼性とが向上する。また、陰極端子４と下部電極１４とを導電性接着剤で接続するとともに、陽極端子５と上部電極１５とを導電性接着剤で接続することにより生産性が向上する。また、陽極端子５と上部電極１５、陰極端子４と下部電極１４のそれぞれの組み合わせを異方性導電ペーストで接続してもよい。これにより端子電極１９、２０を狭小ピッチで配列することができる。 In addition, the cathode terminal 4 and the lower electrode 14 are connected by solder, and the anode terminal 5 and the upper electrode 15 are connected by solder, thereby improving the mountability and reliability. Further, productivity is improved by connecting the cathode terminal 4 and the lower electrode 14 with a conductive adhesive and connecting the anode terminal 5 and the upper electrode 15 with a conductive adhesive. Moreover, you may connect each combination of the anode terminal 5 and the upper electrode 15, and the cathode terminal 4 and the lower electrode 14 with anisotropic conductive paste. Thereby, the terminal electrodes 19 and 20 can be arranged at a narrow pitch.

また、シート１をＡｌ、Ｔａ、Ｎｂのいずれかにより構成することにより従来の技術で大容量のコンデンサが得られる。また、陽極端子５、陰極端子４、端子電極１９、２０をＡｇ、Ｃｕ、あるいはＡｇとＣｕの混合物、ＡｇとＣｕとの合金のいずれかを主体とする導電性ペーストで形成することにより生産性が向上する。必要に応じてそれぞれ別個の材料で構成してもよい。 In addition, by forming the sheet 1 from any one of Al, Ta, and Nb, a large-capacity capacitor can be obtained by the conventional technique. Further, productivity is achieved by forming the anode terminal 5, the cathode terminal 4, and the terminal electrodes 19 and 20 from a conductive paste mainly composed of Ag, Cu, a mixture of Ag and Cu, or an alloy of Ag and Cu. Will improve. You may comprise each with a separate material as needed.

次に、図３Ａを用いて本実施の形態における別の例のコンデンサの構成について説明する。ここで、図３Ａに示すコンデンサが図１のコンデンサと異なっている点は、コンデンサ素子４１、４２の間に基板１１が設けられている点である。なお図３Ａでも図２Ａと同様に固体電解質層は図示していない。 Next, a configuration of another example of the capacitor in this embodiment will be described with reference to FIG. 3A. Here, the capacitor shown in FIG. 3A is different from the capacitor shown in FIG. 1 in that the substrate 11 is provided between the capacitor elements 41 and 42. In FIG. 3A, the solid electrolyte layer is not shown as in FIG. 2A.

基板１１には第１の貫通電極１２、第２の貫通電極１３が設けられている。貫通電極１３は下部電極１４に接続するように設けられ、誘電体層１６は下部電極１４の上に設けられている。上部電極１５は誘電体層１６の上に設けられ、上部電極１５は貫通電極１２に接続されている。そして陰極端子４、陽極端子５はそれぞれ貫通電極１３、１２に接続されている。すなわち、スルホール電極２と下部電極１４とは貫通電極１３を介して電気的に接続され、シート１と上部電極１５とは貫通電極１２を介して電気的に接続されている。コンデンサ素子４２の端子電極１９、２０は図２Ａと同じ電極配置である。このように、それぞれの特性を満足するコンデンサ素子同士を接合することにより歩留まりが高まる。なおこのようなコンデンサを作製する際には、基板１１の上にコンデンサ素子４２を形成しておき、その後、この接続体をコンデンサ素子４１の上に接続実装する。 The substrate 11 is provided with a first through electrode 12 and a second through electrode 13. The through electrode 13 is provided so as to be connected to the lower electrode 14, and the dielectric layer 16 is provided on the lower electrode 14. The upper electrode 15 is provided on the dielectric layer 16, and the upper electrode 15 is connected to the through electrode 12. The cathode terminal 4 and the anode terminal 5 are connected to the through electrodes 13 and 12, respectively. That is, the through-hole electrode 2 and the lower electrode 14 are electrically connected through the through electrode 13, and the sheet 1 and the upper electrode 15 are electrically connected through the through electrode 12. The terminal electrodes 19 and 20 of the capacitor element 42 have the same electrode arrangement as in FIG. 2A. In this way, the yield is increased by bonding capacitor elements satisfying the respective characteristics. When manufacturing such a capacitor, the capacitor element 42 is formed on the substrate 11, and then the connection body is connected and mounted on the capacitor element 41.

基板１１に絶縁性材料を用いれば、基板１１の上に薄膜法を用いてコンデンサ素子４２を形成することができる。そしてコンデンサ素子４２の特性を検査した後、特性を見極めながらコンデンサ素子４１の上に実装することにより、高精度に効率よく所望の特性のコンデンサが得られる。さらに、絶縁性の基板１１を有機材料で構成することにより生産効率が向上する。有機材料としてポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂などのうち少なくとも一つを含む有機材料を用いることにより信頼性と生産性とが向上する。 If an insulating material is used for the substrate 11, the capacitor element 42 can be formed on the substrate 11 using a thin film method. Then, after inspecting the characteristics of the capacitor element 42, it is mounted on the capacitor element 41 while identifying the characteristics, whereby a capacitor having desired characteristics can be obtained with high accuracy and efficiency. Further, the production efficiency is improved by configuring the insulating substrate 11 with an organic material. Reliability and productivity are improved by using an organic material containing at least one of polyimide resin, epoxy resin, phenol resin, silicon resin, and the like as the organic material.

また、基板１１を無機材料で構成してもよい。さらにアルミナ、ガラス、石英、セラミックのいずれか一つを含んだ絶縁性材料で構成することにより耐熱などの信頼性の高いコンデンサが得られる。 Moreover, you may comprise the board | substrate 11 with an inorganic material. Furthermore, a capacitor having high reliability such as heat resistance can be obtained by using an insulating material containing any one of alumina, glass, quartz, and ceramic.

一方、図３Ｂに示すように、基板１１に例えばＣｕ、Ａｇ、シリコン（Ｓｉ）などの導電性を有する金属材料を用いてもよい。その場合、同じく金属からなるコンデンサ素子４１のシート１の膨張係数と基板１１の膨張係数とが近くなる。そのため信頼性が高まるとともに放熱性も高まる。なお図３Ｂでも図２Ａと同様に固体電解質層は図示していない。 On the other hand, as shown in FIG. 3B, a conductive metal material such as Cu, Ag, or silicon (Si) may be used for the substrate 11. In that case, the expansion coefficient of the sheet 1 of the capacitor element 41 which is also made of metal is close to the expansion coefficient of the substrate 11. As a result, reliability is improved and heat dissipation is also improved. In FIG. 3B, the solid electrolyte layer is not shown as in FIG. 2A.

また基板１１を導電性材料で構成すれば、貫通電極１２，１３の一方を省くことができる。図３Ｂに示すように、例えば貫通電極１３は不要となるが、上部電極１５と貫通電極１２とが基板１１と導通しないように絶縁膜３７を設ける必要がある。このような構成は、例えば基板１１としてＣｕ基板を用い、ドライエッチングによってスルホールを設けておく。次に基板１１の上に下部電極１４、誘電体層１６を順次スパッタリングや蒸着などの方法によって形成する。その際、スルホール内、スルホール周辺にも誘電体層１６の一部を形成することで絶縁膜３７を形成する。次に、スルホール内にＡｇナノペーストなどによって貫通電極１２を形成する。最後に、上部電極１５をスパッタリングや蒸着などの方法によって形成する。このようにすれば、コンデンサ素子４２を均一な薄膜状に積層形成することができる。あるいは後述するように、基板１１に貫通電極１２，１３を形成するためのスルホールを設けた後、全体を熱処理酸化することにより基板１１の表面に酸化物の絶縁膜を形成してもよい。 If the substrate 11 is made of a conductive material, one of the through electrodes 12 and 13 can be omitted. As shown in FIG. 3B, for example, the through electrode 13 is not necessary, but it is necessary to provide an insulating film 37 so that the upper electrode 15 and the through electrode 12 are not electrically connected to the substrate 11. In such a configuration, for example, a Cu substrate is used as the substrate 11, and through holes are provided by dry etching. Next, the lower electrode 14 and the dielectric layer 16 are sequentially formed on the substrate 11 by a method such as sputtering or vapor deposition. At that time, the insulating film 37 is formed by forming a part of the dielectric layer 16 in and around the through hole. Next, the through electrode 12 is formed in the through hole with Ag nano paste or the like. Finally, the upper electrode 15 is formed by a method such as sputtering or vapor deposition. In this way, the capacitor element 42 can be laminated and formed in a uniform thin film shape. Alternatively, as will be described later, an oxide insulating film may be formed on the surface of the substrate 11 by providing a through hole for forming the through electrodes 12 and 13 in the substrate 11 and then thermally oxidizing the whole.

なお、図３Ａ、図３Ｂに示すコンデンサにおいて、基板１１とコンデンサ素子４１とを接着剤にて接合することにより生産性が向上する。 In the capacitors shown in FIGS. 3A and 3B, productivity is improved by bonding the substrate 11 and the capacitor element 41 with an adhesive.

以下、図３Ａに示すコンデンサの製造方法の一例を説明する。まず、図４〜図７を用いて、コンデンサ素子４１の製造方法を説明する。 Hereinafter, an example of a method for manufacturing the capacitor shown in FIG. 3A will be described. First, the manufacturing method of the capacitor | condenser element 41 is demonstrated using FIGS.

まず、第１面１Ａに多孔質層６が形成されたシート１を準備する。多孔質層６はＡｌなどのシート１に酸処理と熱酸化処理とを行うことによって得られる。これらの処理により、多孔質層６の表面には誘電体層３１も形成される。そしてシート１にパンチング加工などによってスルホール２Ａを形成する。次に、シート１の第２面１Ｂ側より樹脂材料からなる絶縁材料３Ａを塗布する。このとき樹脂材料３Ａはシート１の第２面１Ｂ側の表面とともにスルホール２Ａの内部にも充填される。そして図４に示すように、シート１の第１面１Ａ側より空気を噴射してスルホール２Ａ中の余分な樹脂材料３Ａを除去することによりスルホール２Ａに再度孔を設ける。そして、加熱して樹脂材料３Ａを硬化させる。図３Ａにおける絶縁膜３はこのようにして形成することができる。 First, the sheet 1 having the porous layer 6 formed on the first surface 1A is prepared. The porous layer 6 is obtained by performing acid treatment and thermal oxidation treatment on the sheet 1 such as Al. By these treatments, the dielectric layer 31 is also formed on the surface of the porous layer 6. A through hole 2A is formed on the sheet 1 by punching or the like. Next, an insulating material 3A made of a resin material is applied from the second surface 1B side of the sheet 1. At this time, the resin material 3A is filled in the through hole 2A together with the surface of the sheet 1 on the second surface 1B side. Then, as shown in FIG. 4, air is injected from the first surface 1 A side of the sheet 1 to remove excess resin material 3 A in the through-hole 2 A, thereby providing holes in the through-hole 2 A again. Then, the resin material 3A is cured by heating. The insulating film 3 in FIG. 3A can be formed in this way.

その後、図５に示すように必要に応じてシート１の第１面１Ａ側の外周部に樹脂を塗布して硬化させ、陽陰極分離部８を形成する。 After that, as shown in FIG. 5, as necessary, a resin is applied to the outer peripheral portion on the first surface 1 A side of the sheet 1 and cured to form the positive and negative electrode separation portion 8.

さらに、たとえばポリチオフェンなどの導電性高分子膜を化学重合法、電解重合法などによって誘電体層３１の上に固体電解質層３２を形成する。その上にカーボンペーストを塗布、硬化して薄いカーボン層３３を形成する。 Further, a solid electrolyte layer 32 is formed on the dielectric layer 31 by using a conductive polymer film such as polythiophene by a chemical polymerization method, an electrolytic polymerization method, or the like. A carbon paste is applied and cured thereon to form a thin carbon layer 33.

その後、図６に示すようにＡｇペーストをカーボン層３３の上とスルホール２Ａの内部に塗布および充填してスルホール電極２と陰極電極層９とを形成する。このとき、必要に応じてＡｇ、Ｃｕなどからなる導電性の補強板１０をＡｇペーストによって陰極電極層９と接着してもよい。これによりコンデンサ素子４１の機械的強度が向上するとともに抵抗値が小さくなり電荷の取り出しが容易になる。 After that, as shown in FIG. 6, Ag paste is applied and filled on the carbon layer 33 and inside the through hole 2 A to form the through hole electrode 2 and the cathode electrode layer 9. At this time, the conductive reinforcing plate 10 made of Ag, Cu or the like may be bonded to the cathode electrode layer 9 with Ag paste as necessary. As a result, the mechanical strength of the capacitor element 41 is improved, the resistance value is reduced, and the charge can be easily taken out.

次に、レーザ加工などによって絶縁膜３の所定の位置を加工して陽極開口部５Ａを形成し、シート１の表層を露出させる。その後、図７に示すようにめっきなどによってスルホール電極２の表出面と陽極開口部５Ａとに端子４、５を形成する。以上のようにしてコンデンサ素子４１ができる。 Next, a predetermined position of the insulating film 3 is processed by laser processing or the like to form the anode opening 5A, and the surface layer of the sheet 1 is exposed. Thereafter, as shown in FIG. 7, terminals 4 and 5 are formed on the exposed surface of the through-hole electrode 2 and the anode opening 5A by plating or the like. The capacitor element 41 is formed as described above.

次に、図８〜図１３を参照して基板１１上にコンデンサ素子４２を製造する方法を示す。まずＳｉの平板である基板１１にパターニングされたレジスト（図示せず）などを形成した後、ドライエッチング法などによりスルホール１２Ａ、１３Ａを所定の部位に形成する。そして基板１１を熱処理酸化することにより基板１１の表面にＳｉＯ_２の絶縁膜（図示せず）を形成する。次に図８に示すように、スルホール１２Ａ、１３ＡにＡｇナノペースト等を充填、硬化することにより貫通電極１２、１３を形成する。 Next, a method for manufacturing the capacitor element 42 on the substrate 11 will be described with reference to FIGS. First, a patterned resist (not shown) or the like is formed on the substrate 11 which is a Si flat plate, and then the through holes 12A and 13A are formed in predetermined portions by a dry etching method or the like. Then, an insulating film (not shown) of SiO ₂ is formed on the surface of the substrate 11 by heat-treating the substrate 11. Next, as shown in FIG. 8, the through-hole electrodes 12 and 13 are formed by filling and curing the through holes 12A and 13A with Ag nanopaste or the like.

次に、図９に示すようにＣｕからなる下部電極１４、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体層１６、Ｃｕからなる上部電極１５をスパッタ法などによって順次形成する。これらはそれぞれメタルマスクによって成膜部位を限定するか、あるいは全面に成膜した後にフォトリソ法やエッチング法によって所定の形状に成形される。 Next, as shown in FIG. 9, a lower electrode 14 made of Cu, a dielectric layer 16 mainly composed of barium titanate, and an upper electrode 15 made of Cu are sequentially formed by sputtering or the like. Each of these is formed into a predetermined shape by limiting the film formation site with a metal mask or by forming a film on the entire surface and then photolithography or etching.

その後、図１０に示すようにブラインドビア１８Ａを所定の位置に形成する。ブラインドビア１８Ａの形成にはレーザ加工やエッチングの方法が用いられる。そして、図１１に示すようにブラインドビア１８Ａの内壁に絶縁部１７を形成する。絶縁部１７は、例えば感光性のポリイミド等を用いて仮硬化した後、所定の部位のみにポリイミドが残留するように露光後に現像を行って本硬化を行うことにより形成することができる。 Thereafter, blind vias 18A are formed at predetermined positions as shown in FIG. Laser processing or etching is used to form the blind via 18A. Then, as shown in FIG. 11, an insulating portion 17 is formed on the inner wall of the blind via 18A. The insulating portion 17 can be formed, for example, by performing temporary curing by performing development after exposure so that polyimide remains only in a predetermined portion after being temporarily cured using photosensitive polyimide or the like.

次に、図１２に示すようにブラインドビア１８Ａの中にＡｇあるいはＣｕペーストなどを印刷によって充填硬化してスルホール電極１８を形成する。そして、図１３に示すようにスルホール電極１８の上と上部電極１５の所定の部位とに端子電極１９、２０を形成する。このようにしてコンデンサ素子４２が製造される。端子電極１９、２０はスパッタ法やフォトリソ、エッチング法によって形成することができる。 Next, as shown in FIG. 12, the through hole electrode 18 is formed by filling and curing Ag or Cu paste or the like in the blind via 18A by printing. Then, as shown in FIG. 13, terminal electrodes 19 and 20 are formed on the through-hole electrode 18 and at predetermined portions of the upper electrode 15. In this way, the capacitor element 42 is manufactured. The terminal electrodes 19 and 20 can be formed by sputtering, photolithography, or etching.

以上説明してきたコンデンサ素子４１、４２を、基板１１を介して積層、接続する。この際、陰極端子４と下部電極１４とは貫通電極１３を介して、陽極端子５と上部電極１５とは貫通電極１２を介して導通するようにペースト等によって接続する。このようにしてコンデンサが完成する。また、必要に応じて図３Ａに示したように絶縁保護層２１を形成することにより信頼性と実証性を高めたコンデンサを製造することができる。 The capacitor elements 41 and 42 described above are stacked and connected via the substrate 11. At this time, the cathode terminal 4 and the lower electrode 14 are connected by a paste or the like so as to be conducted through the through electrode 13 and the anode terminal 5 and the upper electrode 15 are conducted through the through electrode 12. In this way, the capacitor is completed. Further, if necessary, a capacitor with improved reliability and proof can be manufactured by forming the insulating protective layer 21 as shown in FIG. 3A.

以上のように、本実施の形態のよるコンデンサでは、コンデンサ素子４２が低ＥＳＬ特性を実現するとともに、コンデンサ素子４１により大容量が確保される。そのため高周波特性に優れたコンデンサが得られる。このように特性の異なるコンデンサ素子の組み合わせにより、様々な用途に用いることが可能となる。すなわちこれらの各コンデンサ素子は、内部にスルホール電極を有することにより内部で逆向きの電流の流れが導出されるため、電流に起因する磁界を自身で相殺することができる。これにより磁界に起因するＥＳＬの値を極小化する。特に、コンデンサ素子４２には複数のスルホール電極１８が形成されているためその効果が顕著になる。このようなコンデンサ素子４２と、容量の大きなコンデンサ素子４１とを複合化することにより、高精度な実装技術を要求される電子機器への適応が可能となる。 As described above, in the capacitor according to the present embodiment, the capacitor element 42 achieves low ESL characteristics and the capacitor element 41 ensures a large capacity. Therefore, a capacitor having excellent high frequency characteristics can be obtained. Thus, it becomes possible to use it for various uses by the combination of the capacitor elements having different characteristics. That is, since each capacitor element has a through-hole electrode inside, a current flow in the opposite direction is derived therein, so that the magnetic field caused by the current can be canceled by itself. As a result, the ESL value caused by the magnetic field is minimized. In particular, since a plurality of through-hole electrodes 18 are formed in the capacitor element 42, the effect is remarkable. By combining such a capacitor element 42 and a capacitor element 41 having a large capacity, it is possible to adapt to an electronic device that requires a highly accurate mounting technique.

（実施の形態２）
図１４は本発明の実施の形態２におけるコンデンサの断面図である。コンデンサ素子４１は実施の形態１と同様である。第２のコンデンサ素子であるコンデンサ素子４３が実施の形態１におけるコンデンサ素子４２と異なっている点はコンデンサ素子４３が積層構造を有している点である。なお図１４でも図２Ａと同様に固体電解質層は図示していない。 (Embodiment 2)
FIG. 14 is a cross-sectional view of the capacitor according to Embodiment 2 of the present invention. Capacitor element 41 is the same as in the first embodiment. The capacitor element 43 as the second capacitor element is different from the capacitor element 42 in the first embodiment in that the capacitor element 43 has a laminated structure. In FIG. 14, the solid electrolyte layer is not shown as in FIG. 2A.

コンデンサ素子４３では、第１電極である内層電極３４と第２電極である内層電極３５とは誘電体層１６の内層に設けられている。換言すると、誘電体層１６を介して内層電極３４と内層電極３５とが交互に積層されている。そして、第２のスルホール電極２２は内層電極３４と導通し、また第３スルホール電極（以下、スルホール電極）２３は内層電極３５と導通し、内層電極３４とは絶縁されている。スルホール電極２２、２３は巨視的にみた誘電体層１６を貫通している。内層電極３４と内層電極３５とはスルホール電極２２、２３を介して互いに短絡することがないようにパターニングされている。図１４では、各スルホール電極２２同士は孤立しているように見えるが、複数の内層電極３４によって電気的に接続されている。各内層電極３４、３５の外表面２１Ａ側には端子電極１９，２０が設けられている。 In the capacitor element 43, the inner layer electrode 34 that is the first electrode and the inner layer electrode 35 that is the second electrode are provided in the inner layer of the dielectric layer 16. In other words, the inner layer electrodes 34 and the inner layer electrodes 35 are alternately stacked via the dielectric layer 16. The second through hole electrode 22 is electrically connected to the inner layer electrode 34, and the third through hole electrode (hereinafter referred to as “through hole electrode”) 23 is electrically connected to the inner layer electrode 35, and is insulated from the inner layer electrode 34. The through-hole electrodes 22 and 23 penetrate the dielectric layer 16 viewed macroscopically. The inner layer electrode 34 and the inner layer electrode 35 are patterned so as not to short-circuit each other through the through-hole electrodes 22 and 23. In FIG. 14, the through hole electrodes 22 appear to be isolated from each other, but are electrically connected by a plurality of inner layer electrodes 34. Terminal electrodes 19 and 20 are provided on the outer surface 21A side of the inner layer electrodes 34 and 35, respectively.

また、スルホール電極２３のいずれかはコンデンサ素子４１の陽極端子５と接続され、スルホール電極２２のいずれかは陰極端子４と接続されている。したがって、内層電極３４はコンデンサ素子４１の陽極端子５と接続され、内層電極３５は陰極端子４と接続されている。 One of the through hole electrodes 23 is connected to the anode terminal 5 of the capacitor element 41, and one of the through hole electrodes 22 is connected to the cathode terminal 4. Therefore, the inner layer electrode 34 is connected to the anode terminal 5 of the capacitor element 41, and the inner layer electrode 35 is connected to the cathode terminal 4.

このような構成を有する積層型のコンデンサ素子４３とコンデンサ素子４１とを積層、接続することにより、より大容量になるとともに低ＥＳＲ化が可能になる。そのため、より優れた特性を有するコンデンサが得られる。このような積層構成のコンデンサ素子４３としては、薄膜コンデンサ、有機フィルムコンデンサ、積層セラミックコンデンサなどを用いることができる。 By stacking and connecting the multilayer capacitor element 43 and the capacitor element 41 having such a configuration, the capacity can be increased and the ESR can be reduced. Therefore, a capacitor having more excellent characteristics can be obtained. As the capacitor element 43 having such a multilayer structure, a thin film capacitor, an organic film capacitor, a multilayer ceramic capacitor, or the like can be used.

本発明によるコンデンサは、生産性に優れ、低ＥＳＬ化と大容量化が可能である。そのため、ＭＰＵなどのデカップリングコンデンサをはじめとする低インピーダンス特性が必要とされる電子機器等の用途に適用できる。 The capacitor according to the present invention is excellent in productivity, and can achieve low ESL and large capacity. Therefore, the present invention can be applied to applications such as an electronic device that requires low impedance characteristics such as a decoupling capacitor such as an MPU.

本発明の実施の形態１におけるコンデンサの外観斜視図External appearance perspective view of the capacitor in Embodiment 1 of the present invention 図１に示すコンデンサの断面構造図Cross-sectional structure diagram of the capacitor shown in FIG. 図２に示すコンデンサの要部拡大図Enlarged view of the main part of the capacitor shown in FIG. 本発明の実施の形態１における他のコンデンサの上面部分を示す要部拡大図The principal part enlarged view which shows the upper surface part of the other capacitor | condenser in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１におけるコンデンサの別の断面構造図Another sectional structure diagram of the capacitor in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態１におけるコンデンサのさらに別の断面構造図Another cross-sectional structure diagram of the capacitor according to the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態１におけるコンデンサの第１のコンデンサ素子の製造方法を説明するための断面工程図Sectional process drawing for demonstrating the manufacturing method of the 1st capacitor | condenser element of the capacitor | condenser in Embodiment 1 of this invention 図４に続く第１のコンデンサ素子の製造方法を説明するための断面工程図Sectional process drawing for demonstrating the manufacturing method of the 1st capacitor | condenser element following FIG. 図５に続く第１のコンデンサ素子の製造方法を説明するための断面工程図Sectional process drawing for demonstrating the manufacturing method of the 1st capacitor | condenser element following FIG. 図６に続く第１のコンデンサ素子の製造方法を説明するための断面工程図Sectional process drawing for demonstrating the manufacturing method of the 1st capacitor | condenser element following FIG. 本発明の実施の形態１におけるコンデンサの第２のコンデンサ素子の製造方法を説明するための断面工程図Sectional process drawing for demonstrating the manufacturing method of the 2nd capacitor | condenser element of the capacitor | condenser in Embodiment 1 of this invention 図８に続く第２のコンデンサ素子の製造方法を説明するための断面工程図Sectional process drawing for demonstrating the manufacturing method of the 2nd capacitor | condenser element following FIG. 図９に続く第２のコンデンサ素子の製造方法を説明するための断面工程図Sectional process drawing for demonstrating the manufacturing method of the 2nd capacitor | condenser element following FIG. 図１０に続く第２のコンデンサ素子の製造方法を説明するための断面工程図Sectional process drawing for demonstrating the manufacturing method of the 2nd capacitor | condenser element following FIG. 図１１に続く第２のコンデンサ素子の製造方法を説明するための断面工程図Sectional process drawing for demonstrating the manufacturing method of the 2nd capacitor | condenser element following FIG. 図１２に続く第２のコンデンサ素子の製造方法を説明するための断面工程図Sectional process drawing for demonstrating the manufacturing method of the 2nd capacitor | condenser element following FIG. 本発明の実施の形態２におけるコンデンサの断面構造図Cross-sectional structure diagram of the capacitor according to the second embodiment of the present invention

Explanation of symbols

１弁金属シート体
１Ａ第１面
１Ｂ第２面
２第１のスルホール電極
２Ａスルホール
３絶縁膜
３Ａ絶縁材料
４陰極端子
５陽極端子
５Ａ陽極開口部
６多孔質層
７集電体層
８陽陰極分離部
９陰極電極層
１０補強板
１１基板
１２第１の貫通電極
１３第２の貫通電極
１２Ａ，１３Ａスルホール
１４下部電極
１５上部電極
１６誘電体層
１７絶縁部
１８，２２第２のスルホール電極
１８Ａブラインドビア
１９第1の端子電極
２０第２の端子電極
２１絶縁保護層
２１Ａ外表面
２３第３のスルホール電極
３１誘電体被膜
３２固体電解質層
３３カーボン層
３４，３５内層電極
３６接続バンプ
３７絶縁膜
４１第１のコンデンサ素子
４２，４３第２のコンデンサ素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve metal sheet | seat body 1A 1st surface 1B 2nd surface 2 1st through hole electrode 2A through hole 3 Insulating film 3A Insulating material 4 Cathode terminal 5 Anode terminal 5A Anode opening 6 Porous layer 7 Current collector layer 8 Positive cathode separation Part 9 Cathode electrode layer 10 Reinforcing plate 11 Substrate 12 First through electrode 13 Second through electrode 12A, 13A Through hole 14 Lower electrode 15 Upper electrode 16 Dielectric layer 17 Insulating part 18, 22 Second through hole electrode 18A Blind via DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 1st terminal electrode 20 2nd terminal electrode 21 Insulating protective layer 21A Outer surface 23 3rd through-hole electrode 31 Dielectric film 32 Solid electrolyte layer 33 Carbon layer 34,35 Inner layer electrode 36 Connection bump 37 Insulating film 41 1st Capacitor element 42, 43 Second capacitor element

Claims

A valve metal sheet body provided with a porous layer on the first surface;
A dielectric coating formed on the porous layer;
A solid electrolyte layer formed on the dielectric coating;
A current collector layer formed on the solid electrolyte layer;
A first through-hole electrode that is electrically connected to the current collector layer and is insulated from the valve metal sheet body, and that penetrates the valve metal sheet body from the first surface to a second surface that faces the first surface. When,
A first capacitor element formed on the second surface of the valve metal sheet body and having an insulating film that insulates the first through-hole electrode and the valve metal sheet body;
A dielectric layer;
A first electrode electrically insulated from the first through-hole electrode, and a second electrode electrically connected to the valve metal sheet body, provided insulated from each other through the dielectric layer;
A plurality of second through-hole electrodes provided through the dielectric layer, connected to the first electrode and insulated from the second electrode;
A plurality of second electrode take-out portions exposed from the dielectric layer,
The second capacitor element in which the plurality of second through-hole electrodes and the plurality of extraction portions are alternately arranged, and are stacked on the second surface side of the valve metal sheet body constituting the first capacitor element. And with,
Capacitor.

In the second capacitor element, the first electrode, the dielectric layer, and the second electrode are laminated,
The capacitor according to claim 1.

The second capacitor element is a thin film capacitor;
The capacitor according to claim 2.

The second capacitor element is an organic film capacitor;
The capacitor according to claim 2.

The second capacitor element is a ceramic capacitor;
The capacitor according to claim 2.

The second capacitor element is a solid electrolytic capacitor;
The capacitor according to claim 2.

Further provided with connection bumps respectively provided on the second through-hole electrode and the take-out part,
The capacitor according to claim 1.

The first capacitor element further has a cathode terminal exposed to the second surface and connected to the first through-hole electrode.
The capacitor according to claim 1.

The cathode terminal is made of a conductive paste mainly composed of silver, copper, a mixture of silver and copper, or an alloy of silver and copper.
The capacitor according to claim 8.

The first capacitor element further has an anode terminal exposed to the second surface and connected to the valve metal sheet body,
The capacitor according to claim 1.

The anode terminal is composed of a conductive paste mainly composed of silver, copper, a mixture of silver and copper, or an alloy of silver and copper.
The capacitor according to claim 10.

The first capacitor element has a cathode terminal exposed to the second surface and connected to the first through-hole electrode, and an anode terminal exposed to the second surface and connected to the valve metal sheet body. In addition,
The cathode terminal and the first electrode, the anode terminal and the second electrode are respectively connected by solder,
The capacitor according to claim 1.

The first capacitor element has a cathode terminal exposed to the second surface and connected to the first through-hole electrode, and an anode terminal exposed to the second surface and connected to the valve metal sheet body. In addition,
The cathode terminal and the first electrode, the anode terminal and the second electrode are respectively connected by a conductive adhesive,
The capacitor according to claim 1.

The second capacitor element further has a first terminal electrode exposed to the outer surface and connected to the second through-hole electrode.
The capacitor according to claim 1.

The first terminal electrode is made of a conductive paste mainly composed of silver, copper, a mixture of silver and copper, or an alloy of silver and copper.
The capacitor according to claim 14.

The second capacitor element further has a second terminal electrode exposed to the outer surface and connected to the take-out part.
The capacitor according to claim 1.

The second terminal electrode is made of a conductive paste mainly composed of silver, copper, a mixture of silver and copper, or an alloy of silver and copper.
The capacitor according to claim 16.

The second capacitor element further has a first terminal electrode exposed to the outer surface and connected to the second through-hole electrode,
It further includes connection bumps respectively provided on the first terminal electrode and the second terminal electrode.
The capacitor according to claim 16.

The first capacitor element is exposed to the second surface and connected to the first through-hole electrode; a cathode terminal exposed to the second surface and connected to the valve metal sheet body; Further comprising
The second capacitor element further has a first terminal electrode exposed to the outer surface and connected to the second through-hole electrode,
A distance between the first terminal electrode and the second terminal electrode is smaller than a distance between the anode terminal and the cathode terminal;
The capacitor according to claim 16.

The first capacitor element is exposed to the second surface and connected to the first through-hole electrode; a cathode terminal exposed to the second surface and connected to the valve metal sheet body; Further comprising
The cathode terminal and the first electrode, the anode terminal and the second electrode are each connected by an anisotropic conductive paste,
The capacitor according to claim 1.

The valve metal sheet body is made of aluminum, tantalum, or niobium,
The capacitor according to claim 1.

A first through electrode provided between the first capacitor element and the second capacitor element and electrically connected to the first through-hole electrode and the first electrode; and the valve metal sheet A substrate having a body and a second through electrode electrically connected to the second electrode;
The capacitor according to claim 1.

The substrate is made of an insulating material;
The capacitor according to claim 22.

The insulating material is an organic material;
The capacitor according to claim 23.

The organic material includes at least one of polyimide resin, epoxy resin, phenol resin, and silicon resin,
The capacitor according to claim 24.

The insulating material is an inorganic material;
The capacitor according to claim 23.

The inorganic material includes at least one of alumina, glass, quartz, and ceramic.
The capacitor according to claim 26.

The substrate is made of a conductive material;
The capacitor according to claim 22.

The conductive material is a metal;
The capacitor according to claim 28.

The metal is copper, silver, or silicon;
30. The capacitor of claim 29.

The substrate and the first capacitor element are joined with an adhesive,
The capacitor according to claim 22.

The valve metal sheet body and the second electrode provided between the first capacitor element and the second capacitor element and electrically connected to the first through-hole electrode and the first electrode. A first through electrode insulated from the second metal electrode, and a second through electrode electrically connected to the valve metal sheet body and the second electrode and insulated from the first through-hole electrode and the first electrode. And further comprising a substrate made of a conductive material,
The capacitor according to claim 1.

The substrate and the first capacitor element are joined with an adhesive,
The capacitor according to claim 32.

In the second capacitor element, the first electrode and the second electrode are each formed in an inner layer of the dielectric layer,
A third through hole connected to the second electrode and insulated from the first electrode and penetrating the dielectric layer;
The capacitor according to claim 1.

It further comprises a reinforcing plate bonded on the current collector layer,
The capacitor according to claim 1.